Stroombron voor fotodioden
Schakelingen waarbij de informatieoverdracht door middel van lichtmodulatie plaatsvindt, kom je vandaag de dag overal tegen. In het ontvangergedeelte van dergelijke schakelingen wordt meestal gebruik gemaakt van lichtgevoelige dioden, oftewel fotodioden. In principe kan een fotodiode op twee manieren worden gebruikt, namelijk in de "photovoltaic mode" of de "photo-current mode". In het Nederlands heet dat dan lichtgevoelige spanningsbron en lichtgevoelige stroombron. Bij informatie-overdracht via lichtmodulatie is onder meer het dynamische bereik van de fotodiode belangrijk. Meestal wordt bij deze toepassing dan ook voor de "photo-current mode" gekozen omdat het dynamische bereik groter is dan bij de spanningsbron-metode. Het nadeel van de stroombron-metode is echter dat de gevoeligheid sterk afneemt als het dynamische bereik groter wordt gemaakt (door het verleggen van de werkweerstand).
Een ander probleem wordt door externe lichtbronnen veroorzaakt die voor ongewenste lichtinval kunnen zorgen. De hier beschreven schakeling geeft de fotodiode een groter dynamisch bereik bij gelijke versterking, waarbij tevens "langzame" variaties in de lichtsterkte uitgefilterd worden, zodat ongewenste lichtinval geen problemen meer kan veroorzaken.
Afhankelijk van de lichtsterkte die op de fotodiode D1 valt, vloeit er meer of minder stroom. Bij kleine stromen geleidt T1 nauwelijks. Wordt de stroom echter groter door ongewenste lichtinval, dan zal T1 via R1 en R2 meer gaan geleiden, waardoor het "teveel" aan stroom wordt weggewerkt. Voor "snelle" lichtvariaties (dus modulatie) vormt de transistor vanwege C1 een hoge weerstand, zodat het signaal zonder verliezen op punt X kan worden afgenomen.
In feite is dus het dynamische bereik van de diode groter geworden, terwijl de versterking gelijk is gebleven. Het signaal op punt Y kan worden gebruikt om het gemiddelde licht-nivo dat op D1 valt te meten. De spanning op dit punt is echter niet recht evenredig met de hoeveelheid licht. Bij de meeste toepassingen zal het belangrijk zijn dat 50 Hz-lichtvariaties geen invloed hebben op het lichtontvanger-gedeelte. De waarde van C1 zal dan minimaal 1,5 µF moeten zijn (kantelpunt ca. 50 Hz). Met de aangegeven waarde voor C1 ligt het kantelpunt op ongeveer 7 Hz.